山西省長治市盤馬池中學2021年高三物理測試題含解析

山西省長治市盤馬池中學2021年高三物理測試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.甲物體的重力是乙物體重力的3倍，它們從同一高度處同時自由下落，則下列說法正確的是(

)A．甲比乙先著地

B．甲比乙的加速度大C．甲、乙同時著地

D．無法確定誰先著地參考答案：C2.如圖所示為一空腔導體周圍的電場線分布．電場方向如圖

箭頭所示，M、N、P、Q是以O為圓心的一個圈周上的四點．其中M、N在一條直線電場線上，P、Q在一條曲線電場線上，下列說法正確的有（

）

A.M點的電場強度比N點的電場強度大

B.P點的電勢比Q點的電勢高

C.M、O間的電勢差大于O、N間的電勢差

D.一負電荷在P點的電勢能大于在Q點的電勢能參考答案：B3.（單選）如圖所示，虛線表示電場的一簇等勢面且相鄰等勢面間電勢差相等，一個粒子以一定的初速度進入電場后，只在電場力作用下沿實線軌跡運動，粒子先后通過M點和N點。在這一過程中，電場力做負功，由此可判斷出A.粒子在Ⅳ點的電勢能比在M點的電勢能大B.N點的電勢低于M點的電勢C.粒子在M點的速率小于在Ⅳ點的速率D.粒子在M點受到的電場力比在Ⅳ點受到韻電場力大參考答案：A4.物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后.將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某司學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路，經重復試驗，線圈上的套環(huán)均末動。對比老師演示的實驗，下列四個選項中,導致套環(huán)未動的原因可能是（

）A.線圈接在了直流電源上B.電源電壓過高C.所選線圈的匝數(shù)過多D.所用套環(huán)的材料與老師的不同參考答案：D5.在學習運動的合成與分解時我們做過如左下圖所示的實驗。在長約80cm～100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮)，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊勻速上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動，你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是右下圖中的參考答案：C蠟塊參與了豎直方向上的勻速直線運動和水平方向上的勻加速直線運動，合力的方向水平向右，而軌跡的彎曲大致指向合力的方向，故B、D錯誤．軌跡上每一點的切線方向表示速度的方向，開始的初速度豎直向上，故A錯誤，C正確．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質子，變成氧核．設α粒子質量為m1，初速度為v0，氮核質量為m2，質子質量為m0,氧核的質量為m3，不考慮相對論效應．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設復核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質量虧損由愛因斯坦質能方程，得7.一個質量為70kg的人在電梯中用體重計稱量，當電梯以4m/s2向下加速運動時，讀數(shù)為

N，當電梯以4m/s2向下減速運動時，讀數(shù)為

N。參考答案：420

9808.2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器在距地球343km的軌道實現(xiàn)自動對接。神舟八號飛船離地面346.9km處圓軌道速度

（選填“大于”或“小于”）離地面200km處圓軌道速度；假設神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則神舟八號的運行速度為

。參考答案：小于，9.如圖所示的實線和虛線分別表示同一個單擺在A、B兩個星球半徑大小相同的星球表面上的振動圖象，其中實線是A星球上的，虛線是B星球上的，那么兩個星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。參考答案：4：110.將一個力傳感器連接到計算機上，我們就可以測量快速變化的力。圖中所示就是用這種方法測得的小滑塊在半球形碗內在豎直平面內來回滑動時，對碗的壓力大小隨時間變化的曲線。從這條曲線提供的信息，可以判斷滑塊約每隔

秒經過碗底一次，隨著時間的變化滑塊對碗底的壓力

（填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”）。參考答案：1.0

減小11.在一次課外活動中，某同學用圖甲所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質量mA=1kg，金屬板B的質量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其一直向左運動，穩(wěn)定后彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Ff=______N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=

。（g取10m/s2）。該同學還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一系列的點，測量結果如圖乙所示，圖中各計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F=

N.參考答案：12.放射性同位素C被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中C的含量是不變的．當生物體死亡后，機體內C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據電荷數(shù)守恒、質量數(shù)守恒得，．經過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據=得，n=2，即經過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

1146013.如圖所示，M為理想變壓器，各電表均可視為理想電表．當電路輸入端a、b接正弦交流電壓時，原、副線圈中電流表的示數(shù)分別為I1和I2，則原、副線圈的匝數(shù)之比等于

；在滑動變阻器的滑片P向上滑動的過程中，示數(shù)不會發(fā)生變化的電表是

．

參考答案：答案：I2：I1

V1與V2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）為確定愛因斯坦的質能方程的正確性，設計了如下實驗：用動能為MeV的質子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應方程，并通過計算說明正確。（已知質子、粒子、鋰核的質量分別取、、）參考答案：核反應方程為核反應的質量虧損，由質能方程可得，質量虧損相當?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應中，在誤差允許的范圍內可認為相等，所以正確。15.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據位移時間公式求出下落的高度，結合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式和數(shù)學公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關，還是與速度有關。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，線圈焊接車間的水平傳送帶不停地傳送邊長為L，質量為m，電阻為R的正方形線圈，傳送帶始終以恒定速度v勻速運動．在傳送帶的左端將線圈無初速地放到傳送帶上，經過一段時間，線圈達到與傳送帶相同的速度，已知當一個線圈剛好開始勻速運動時，下一個線圈恰好放到傳送帶上，線圈勻速運動時，相鄰兩個線圈的間隔為L，線圈均以速度v通過一磁感應強度為B、方向豎直向上的勻強磁場，勻強磁場的寬度為3L.求：(1)每個線圈通過磁場區(qū)域產生的熱量Q；(2)電動機對傳送帶做功的功率P?(3)要實現(xiàn)上述傳送過程，磁感應強度B的大小應滿足什么條件？(用題中的m、R、L、v表示)參考答案：(1)每個線圈穿過磁場過程中有電流的運動距離為2L，t穿＝(2分)E＝BLv(1分)P＝(1分)產生熱量Q＝P·t穿＝·＝解得Q＝(1分)(2)每個線圈從投放到相對傳送帶靜止，運動的距離是一樣的．設投放時間間隔為T，則vt圖如圖所示．可得2L＝v·T(1分)v＝a·T(1分)傳送帶做加速運動f＝μmg＝ma(1分)在T時間內，傳送帶位移為s傳＝v·T，線圈位移為s線＝·T摩擦產生的熱為Q摩擦＝μmg·s相對＝μmg··T(2分)線圈中焦耳熱Q焦耳＝·T有P·T＝Q摩擦＋mv2＋Q焦耳(1分)代入以上各式，得P＝＋(1分)(3)為保持線圈通過磁場過程中不產生滑動，安培力必須不超過滑動摩擦力．應有BIL＝≤μmg(2分)代入(2)中有關各式，得B≤(2分)17.如下圖，豎直平面坐標系的第一象限，有垂直面向里的水平勻強磁場和豎直向下的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有豎直向上的勻強電場,大小也為；第三象限內有一絕緣光滑豎直放置的半徑為的半圓軌道,軌道最高點與坐標原點相切,最低點與絕緣光滑水平面相切于.一質量為的帶電小球從軸上()的點沿軸正方向進入第一象限后做勻速圓周運動,恰好通過坐標原點,且水平切入半圓軌道并沿軌道內側運動,過點水平進入第四象限,并在電場中運動(已知重力加速度為).(1)判斷小球的帶電性質并求出其所帶電荷量；(2)點距坐標原點至少多高；(3)若該小球以滿足(2)中最小值的位置和對應速度進入第一象限,通過點開始計時,經時間小球距坐標原點的距離為多遠？參考答案：小球恰能通過半圓軌道的最高點并沿軌道運動，則應滿足：

(4)由(3)(4)得：

(5)即:的最小距離為：

(6)……………6分(3)小球由運動到的過程中設到達點的速度為,由機械能守恒得：

(7)由(4)(7)解得：

(8)小球從點進入電場區(qū)域后,在絕緣光滑水平面上作類平拋運動.設加速度為,則有:沿軸方向有：

(9)沿電場方向有：

(10) 由牛頓第二定律得:

(11)時刻小球距點為：………………8分18.如圖所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平臺上放置一質量M=2kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可視為質點的物塊B，其質量m=1kg．B與A左段間動摩擦因數(shù)μ=0.4．開始時二者均靜止，現(xiàn)對A施加F=20N水平向右的恒力，待B脫離A（A尚未露出平臺）后，將A取走．B離開平臺后的落地點與平臺右邊緣的水平距離x=1.2m．（取g=10m/s2）求（1）B離開平臺時的速度vB．（2）B從開始運動到剛脫離A時，B運動的時間tB和位移xB．（3）A左端的長度l2．參考答案：解：（1）設物塊平拋運動的時間為t，由平拋運動規(guī)律得：h=gt2，x=vBt聯(lián)立解得vB=2m/s．（2）設B的加速度為aB，B在A的粗糙表面滑動，受向右的滑動摩擦力做勻加速直線運動．由牛頓第二定律，F(xiàn)合=μmg=maB，由勻變速直線運動規(guī)律，vB=aBtB，xB=aBtB2，聯(lián)立解得：tB=0.5s，xB=0.5m．（3）設B剛好開始運動時A的速度為v，以A為研究對象，由動能定理得Fl1=Mv12設B運